Освоение методики экспериментального исследования мира на уроках тризформатики в начальной школе
Скачать 69.42 Kb.
|
| Плаксин М.А. Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики (Пермский филиал) г.Пермь Освоение методики экспериментального исследования мира на уроках ТРИЗформатики в начальной школе Доклад базируется на «Пермской версии» пропедевтического курса информатики [1–4] (рабочее название курса – «ТРИЗформатика») и опыте работы автора в начальных классах МОУ «Лицей №10» при Пермском филиале НИУ ВШЭ и ряде других школ. В настоящее время происходит переход от индустриального общества к информационному. В идеале школа должна осуществить этот переход раньше других институтов с тем, чтобы начать «упреждающую подготовку» граждан будущего информационного общества. Сегодня период получения образования (школа – техникум – вуз) продолжается 10-15 лет. Школа призвана обеспечить готовность учащихся к жизни в обществе, которое сложится к тому времени, когда их обучение будет закончено. Одной из потребностей формирующегося информационного общества является переориентация образования с репродуктивного на проблемно-исследовательское. На смену «исполнителю технологий» должен прийти «решатель задач». Курс «ТРИЗформатики» уделяет специальное внимание освоению учащимися методики экспериментального исследования мира. Делается это следующим образом. «Пермская версия» построена по концентрическому принципу. Одна и та же тема рассматривается в течение нескольких лет, с каждым годом все более глубоко. Методика проведения исследований изучается в течение трех лет. По официальной версии курса – в III, IV, V классах. Однако автор доклада успешно ведет занятия по безмашинной части курса, начиная со II класса. В II классе вводится понятие «черного ящика». Подход к этому понятию у нас отличается от традиционного, введенного когда-то в Роботландии. Там «черный ящик» рассматривается как исполнитель алгоритмов. У нас «черный ящик» изучается в разделе «Системология» до введения понятия «алгоритм» как способ определить функцию системы. (Для того чтобы управлять автомобилем не обязательно знать, как он устроен. Достаточно знать связь между входными сигналами (поворот руля, нажатие на педали «газ» и «тормоз») и реакцией на них автомашины.) Учащиеся осваивают порядок опытного исследования «черного ящика»: собрать факты (провести наблюдения и/или опыты) – выдвинуть гипотезу – проверить гипотезу (провести опыты с предсказанием результатов). Обращаем внимание на разницу в опытах для сбора фактов и для проверки гипотезы. В первом случае мы ничего не знаем заранее о результатах эксперимента. Поэтому мы можем только зафиксировать их в протоколе, который в данном случае состоит из граф «Вход» и «Выход». При проверке гипотезы мы должны сначала предсказать ожидаемый результат. Поэтому графа «Выход» делится на две: «Ожидаемый выход» и «Реальный выход». Ни в коем случае нельзя оценивать выдвигаемые учениками предположения как «правильные» или «неправильные». Единственное, что можно сказать о гипотезе, это согласуются ли предсказанные ею результаты с реальными. В III классе добавляются правила проведения опытов: их должно быть достаточно много; без повторений; сначала следует проводить опыты простые, а потом – сложные; гипотеза должна объяснять все собранные факты. Наконец, в IV классе «черный ящик» рассматривается как инструмент научного познания мира. В школе мы приучаем детей к тому, что любой ответ на любой вопрос либо правилен, либо неправилен. В реальных исследованиях никто не может однозначно определить правильность или неправильность научной теории. Мы можем только сравнить теоретические результаты с практическими. Но даже их соответствие может означать только то, что опровергающий эксперимент еще не был проведен. Иногда он появляется через столетия! Теоретический материал надо было подтвердить простыми, наглядными и интересными практическими упражнениями. Сложность их подбора была связанна с возрастом учащихся. В IV классе объем их знаний достаточно мал. Опыты должны быть абсолютно безопасны. Недопустимы манипуляции с огнем, электричеством, химическими веществами. Исследования должны требовать минимального оборудования (а лучше обходиться совсем без оного). В качестве примера был выбран всем знакомый процесс – падение тел. Общеизвестность процесса позволяет сделать первый этап исследования почти символическим. Достаточно уронить несколько предметов и зафиксировать два факта: предметы падают и падают с разной скоростью. (Заметим, что в данном случае мы допускаем некоторое лукавство. На самом деле падают далеко не все предметы, но на моей памяти меня ни разу никто не поправил.) Вопрос: от чего зависит скорость падения тела? Первый ответ, который дается детьми: от веса. Чем тело тяжелее, тем оно падает быстрее. Это и есть первая гипотеза. Для ее проверки проведем серию экспериментов. Будем ронять одновременно пары разных предметов с одной и той же высоты. Все полученные данные будем заносить в специальный протокол («Протокол №2» из исследования «черного ящика»):
Для проведения описанных опытов достаточно ронять предметы на стол с высоты человеческого роста. Скорость падения вполне можно оценить на глаз. Первые опыты гипотезу подтверждают. А затем неожиданно наступает сбой. Щепка, которая и по весу и по объему значительно уступает металлическому шарику, падает одновременно с ним. Вопросы учащимся: Выдержала ли наша гипотеза проверку? Есть ли такие опыты, в которых реальный результат не сошелся с ожидаемым? Интересно, что при выдвижении первоначальной гипотезы возражений против нее не возникает ни у кого. А вот после опыта с двумя листами бумаги все сразу вспоминают, что знакомы с этим фактом. Следующая гипотеза пытается учесть не только вес предмета, но и его площадь, сопротивление воздуха и т.п. В качестве примеров практического применения вспоминают парашют, дельтаплан, планер. Заметим, что с этой гипотезой дело обстоит тоже не так просто. Так падение пустого спичечного коробка плашмя и «на ребре» дает одну и ту же скорость. Правда, открытый коробок падает уже медленнее. Особое внимание уделяется необходимости достаточного количества опытов и разделению множеств объектов, используемых для выдвижения гипотезы, и для ее проверки. Нельзя проверять гипотезу на тех же объектах, при исследовании которых она была выдвинута! Результатом исследования может быть либо обнаружение явления, либо установление связи между явлениями, либо нахождение объяснения явлениям или связям. Последнее – самое сложное. От обнаружения явления до его объяснения могут пройти тысячи лет. Пример: нагревание при трении. Все знают, что можно согреть ладони, потерев их друг о друга. Но еще в первой половине XIX в. для объяснения этого использовалось понятие теплорода! Другие темы, предлагаемые для исследований: 1) растворение соли. Сколько соли можно растворить в некотором объеме воды до появления осадка? Внимание: растворимость соли почти не зависит о температуры воды. Поэтому такое задание давать не стоит; 2) определение грузоподъемности «кораблика»; 3) изменение формы пластиковых бутылок при охлаждении/нагревании, 4) подъем воды в бутылке в зависимости от ее температуры. «Нормальная», охлажденная или нагретая пустая бутылка помещается горлышком в воду. Бутылка может быть открыта или сначала закрыта и открыта уже под водой. Результаты будут различны; 5) намокание. «Перекачка» воды из одной емкости в другую через тряпку; 6) намагничивание. Намагниченный гвоздь сам становится магнитом; 7) вращение ведра с водой (вода не выливается!); 8) скатывание катушек с горок разной длины (насколько далеко укатится?); 9) скатывание с горок с разным углом наклона; 10) экспериментальное определение числа ; 11) экспериментальное определение формулы площади треугольника. Исследование всегда проводится по одной и той же схеме. Сначала надо установить некоторый факт на некотором множестве объектов, затем спрогнозировать его наличие в других случаях и проверить его на другом множестве объектов. Принципиальным является повторяемость факта для целого множества объектов, возможность прогнозирования, возможность проверки прогноза, использование для проверки нового множества объектов. Библиографический список 1. Плаксин М.А., Иванова Н.Г., Русакова О.Л. Информатика и ИКТ: учебник для 3 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 159 с.: илл. 2. Плаксин М.А., Иванова Н.Г., Русакова О.Л. Информатика и ИКТ: учебник для 4 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. Ч.1 – 127 с.: илл. Ч.2 – 125 с.: илл. 3. Плаксин М.А. «Пермская версия» начального курса информатики. //Информатика в начальной школе, 2002, №3, с.3-53. 4. Плаксин М.А. «Пермская версия» начального курса информатики. //Информатика и образование, 2003, №1, с.84-90. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Уроки по окружающему миру по теме: Формирование ууд на уроках окружающего мира в начальной школе Проблема, над которой работает учитель«Формирование учебно– познавательных компетенции через активные методы обучения на уроках в... | | Икт на уроках окружающего мира в начальной школе Тема моего выступления “икт на уроках окружающего мира в начальной школе”. (Слайд 1, 2) |
 | Доклад на тему : «Игровые технологии на уроках в начальной школе.» Особенности использования игровых технологий на уроках математики в начальной школе | | Программа вступительных испытаний в магистратуру по направлению 44.... Заведующая кафедрой филологических дисциплин и методики их преподавания в начальной школе, профессор кафедры филологических дисциплин... |
| Внеклассное мероприятие в начальной школе ... | | На уроках изобразительного искусства и внеклассной работе в начальной школе Как показывают научные исследования, история, культура и современное развитие Республики Бурятия также заключают в себе мощный образовательный... |
| Конференция «Учебное проектирование как средство решения проблемы... ... | | На уроках в начальных классах, на уроках иностранного языка, во внеклассной работе Материально-техническое обеспечение и оснащение образовательного процесса в начальной школе |
| Курсовая работа Информационные технологии на уроках как средство... Цель: изучение влияния информационных технологий на изменение качества образования в начальной школе | | Экологическое образование и воспитание школьников в урочной и внеурочной деятельности Ического образования рассматриваются в начальной школе на уроках ознакомления с окружающим миром, в основной и старшей школе на уроках... |
| Цель освоение материалов и методов исследования, сбор экспериментального... Цели и задачи производственной практики соотносятся с общими целями фгос впо по направлению подготовки. Фундаментальная подготовка... | | Учебно-методический комплекс по олимпийскому и паралимпийскому образованию... Учебно-методический комплекс предназначен для использования на уроках русского языка в начальной школе (1-4 классах) |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В рамках семинара педагогами школы были даны открытые уроки в начальной, основной и средней школе, внеклассные мероприятия, презентация... | | Пояснительная записка Освоение физической культуры в начальной школе... |
| Рабочая программа по курсу «Окружающий мир» Цель курса окружающего мира в начальной школе – осмысление личного опыта и приучение детей к рациональному постижению мира | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... На уроках информатики, уроках изо, мхк, черчения, уроках в начальной школе, элективных курсах, кружках, дистанционном обучении учащимися... |
